Giải chi tiết Hóa học 12 KNTT bài 9 Amino acid và peptide

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Khoảng 20 amino thiên nhiên là cơ sở để kiến tạo nên các protein của cơ thể sống. Amino acid cũng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống như thực phẩm, dược phẩm, tơ sợi,... Vậy, amino acid là gì? Amino acid có đặc điểm cấu tạo và tính chất như thế nào?

Bài làm chi tiết:

- Amino acid là hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử chứa đồng thời nhóm amino và nhóm carboxyl, tồn tại chủ yếu ở dạng ion lưỡng cực. Hầu hết là amino acid thiên nhiên là -amino acid.

- Tính chất amino acid: là chất rắn, thường tan tốt trong nước, có nhiệt độ nóng chảy cao. Các amino acid có tính lưỡng tính và tham gia được phản ứng ester hóa; các - và -amino acid có thể tham gia phản ứng trùng ngưng tạo polyamide. 

I. AMINO ACID

Hoạt động: Hãy nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo của các amino acid dưới đây:

Bài làm chi tiết:

Đặc điểm chung về cấu tạo của các amino acid là chứa đồng thời nhóm amino (-NH₂) và nhóm carboxyl (-COOH).

Câu hỏi 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng trùng ngưng tổng hợp polyenanthamide từ 7-aminoheptanoic acid (-aminoenanthic acid).

Bài làm chi tiết:

nH₂N-CH₂-(CH₂)₅-COOH   t°, TN→   (-HN-CH₂-(CH₂)₅-CO-)_n + nH₂O

II. PEPTIDE

Hoạt động nghiên cứu: Một tripeptide có cấu tạo như sau:

Tripeptide trên cấu thành bằng cách nào? Tại sao lại gọi là tripeptide?

Bài làm chi tiết:

Tripeptide trên gồm ba amino acid là valine, glycine, alaine liên kết với nhau qua liên kết peptide. Gọi là tripeptide vì peptide này được cấu tạo từ ba đơn vị -amino acid.

Câu hỏi 2: Viết cấu tạo của tripeptide Gly-Ala-Val.

Bài làm chi tiết:

Công thức cấu tạo của glycine: H₂N-CH₂-COOH.

Công thức cấu tạo của alanine: H₂N-CH(CH₃)-COOH.

Công thức cấu tạo của valine: (CH₃)₂CH-CH(NH₂)-COOH.

Công thức cấu tạo của tripeptide Gly-Ala-Val là:

H₂N-CH₂-CO-HN-CH(CH₃)-CO-NH-CH-[CH(CH₃)₂]-COOH.

Hoạt động thí nghiệm: Phản ứng màu biuret của peptide

Chuẩn bị:

Hóa chất: dung dịch lòng trắng trứng (polypeptide), dung dịch CuSO₄ 2%, dung dịch NaOH 30%.

Dụng cụ: ống nghiệm.

Tiến hành:

- Cho khoảng 1 mL dung dịch NaOH 30% vào ống nghiệm. Nhỏ thêm 2 – 3 giọt dung dịch CuSO₄ 2%, lắc đều.

- Cho khoảng 4 mL dung dịch lòng trắng trứng vào ống nghiệm, lắc đều.

Quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra.

Bài làm chi tiết:

- Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO₄ thì thấy xuất hiện kết tủa xanh.

PTHH: NaOH + CuSO₄  Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

Kết tủa màu xanh chính là Cu(OH)₂.

- Sau đó cho lòng trắng trứng vào ống nghiệm thì sau phản ứng thu được màu tím đặc trưng.

Câu hỏi 3: Thủy phân không hoàn toàn tripeptide Val-Gly-Ala thu được dipeptide nào? Viết phương trình hóa học minh họa phản ứng thủy phân hoàn toàn tripeptide này trong môi trường kiềm.

Bài làm chi tiết:

- Thủy phân không hoàn toàn tripeptide Val-Gly-Ala thu được dipeptide là: Val-Gly, Gly-Ala.

- Phản ứng thủy phân hoàn toàn tripeptide này trong môi trường kiềm:

Val-Gly-Ala + 3NaOH  Val-Na + GlyNa + AlaNa + H₂O

H₂N-CH[CH(CH₃)₂]-CO-NH-CH₂-CO-NH-CH(CH₃)-COOH + 3NaOH  H₂N-CH[CH(CH₃)₂]-COONa + H₂N-CH₂-COONa + H₂N-CH(CH₃)-COONa + H₂O